배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 631
  • 0
  • 0
  • Print
  • 글주소
  • 2026-05-09

.파주입주청소배터리의 전극과 전해질이 맞닿는 경계면인 전기 이중층에서 전해질 농도가 증가하면 전기용량(전기 저장 능력) 그래프 곡선이 두 개의 봉우리를 갖는 '낙타 모양'에서 하나의 봉우리인 '종 모양'으로 변화한다. 지난 100년간 관측돼온 현상이지만 변화의 원인을 알지 못했다. 국내 연구팀이 세계 최초로 원인을 규명했다. 배터리 충전 속도를 높이는 데 활용될 것으로 기대된다. KAIST는 김형준 화학과 교수 연구팀이 최창혁 포스텍 화학과 교수, 신승재 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 교수와 함께 원자 수준 전기화학 시뮬레이션, 농도 제어 기법, 실시간 적외선 분광 실험을 결합해 전기 이중층에서 일어나는 상전이를 분석하고 연구 결과를 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 발표했다고 3일 밝혔다. 상전이는 물질 상태나 배열이 바뀌는 현상을 뜻한다. 연구팀은 전극에 걸리는 전압인 전위가 변화하면 음극에서는 물 분자들이 한 방향으로 재배열되는 상전이가 일어나고 양극에서는 음이온들이 밀집해 2차원 구조를 형성하는 응축 상전이가 일어난다는 점을 확인했다. 독립적으로 일어난 두 상전이로 인해 전기용량 그래프 곡선에는 2개의 봉우리가 생겼다. 전해질 농도가 증가하면 두 상전이가 결합해 하나의 봉우리로 통합되면서 낙타 모양 곡선이 종 모양 곡선으로 변했다. 김 교수는 “전기화학 반응의 미세한 환경을 처음으로 이해하고 설계할 수 있는 길을 열었다”며 “전기 이중층의 상전이를 정밀하게 제어할 수 있다면 배터리 충전 속도를 높이거나 수소 생산 효율을 극대화하는 등 에너지 기술 성능을 정밀하게 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다.

0
0
이 글을 페이스북으로 퍼가기 이 글을 트위터로 퍼가기 이 글을 카카오스토리로 퍼가기 이 글을 밴드로 퍼가기
captcha
자동등록방지 숫자입력
번호 제목 글쓴이 날짜 조회수
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 활용법 : 도서별 주제, '이런 친구에게 추천해요' 관리자 2024-07-25 5,839
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 5,645
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 11,671
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 15,610
396 컬리N마트 호조세에…컬리, 물류 인프라·상품 구색 강화 최혜성 2026-05-11 611
395 "머리카락 길다고 감봉?"…민간인 男 군무원 규정에 '술렁' 루피상 2026-05-11 636
394 "쿠팡 나와"...물 들어올 때 컬리로 노젓는 네이버 까를로 2026-05-11 620
393 이 대통령 “‘친기업=반노동’ 낡은 이분법 깰 때”···양대 노총 청와대 초청 노동절 기념식 뽀로로 2026-05-11 620
392 하정우 '악수 후 손 탈탈' 논란...국힘 "유권자가 벌레인가" 뽀로로 2026-05-11 628
391 아고다 12 2026-05-11 620
390 아고다 할인코드 일본 12 2026-05-11 624
389 근대 노동의 출발지 항만…산업·자본주의 성장 뒷받침 수동지 2026-05-10 631
388 왜 일본은 ‘어수룩한 조선이 이용당했다’는 시각을 좋아하는가. 드르가미 2026-05-10 626
387 부산항 개항 150주년을 맞이했다. 부산항은 우리 역사에 어떤 의미를 갖는가. 보드마카 2026-05-10 623
386 관행·타사 비교해도… '정치중립' 저촉 가능성 낮아 서아님 2026-05-10 623
385 “한강의 기적은 곧 150년 ‘부산항의 기적’이죠!” 테크노 2026-05-10 630
384 국민의힘, 추경호 비판 MBC 클로징멘트에 '파상공세' 이니암 2026-05-10 618
383 현장에서 신분을 밝힌 경찰은 곧바로 A씨를 체포했다. 김이나오 2026-05-10 631
382 과거 여론조사, PK 표심 예측 실패 사이버트론 2026-05-10 628